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模拟AM与FM调制解调系统.pdf

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.24M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    通信原理与系统实验报告 实验四 模拟 AM 与 FM 调制解调系统 小组成员 张燕梅（学号：15352423），赵钰莹（学号：15352433） 实验分工 实验日期 班级 张燕梅：实验 1：模拟 AM 调制解调系统及其相关实验报告部分 赵钰莹：实验 2：模拟 FM 调制解调系统以及相关实验报告部分 2017-04-19 2015 级移动信息工程 1519 【实验目的】 实验 1：模拟 AM 调制解调系统 幅度调制解调技术是一种最简单的模拟调制方法，而且通过幅度调制容易理解调制的概念。本 实验通过 LabVIEW 编程产生信号频率、幅度等参数可变的基带信号和载波信号，实现 AM 调制和解 调，观察参数变化对已调信号的影响。并通过仿真运行整个 AM 调制解调系统，学习掌握代码调试 方法，验证程序的正确性。 实验 2：模拟 FM 调制解调系统 利用 LABVIEW 仿真，产生基带信号频率、载波频率及频偏等参数可变的 FM 调制解调系统， 观察参数变化对被调制信号以及其 FFT 功率谱的影响。并通过仿真运行整个 FM 调制解调系统，学 习掌握代码调试方法，验证程序代码的正确性。 【实验原理】 实验 1：模拟 AM 调制解调系统  AM 调制 AM（幅度）调制是用低频调制信号去控制高频余弦波载波的振幅，使其随调制信号波形的变化 而呈线性变化。 如果信息信号可以表示为式：m(t)=Mb*cos（2πfbt+¢） 载波信号表示为式：c(t)=Ac*cos（2πfct） 1
    通信原理与系统实验报告 假设载波信号与信息信号间的初始相位差¢=0。 经过 AM 调制，被调制信号就是将信息信号添加到载波信号的幅度上，可表示为： （Ac+m(t)）*cos（2πfct） =Ac*cos（2πfct）+Mb/2*（2π(fc-fb）t）+Mb/2*（2π(fc+fb）t）  AM 解调 AM 解调通常采用包络检波法。根据调制表达式（Ac+m(t)）*cos（2πfct），通过 LabVIEW 编 程得到 AM 已调制波形的包络，再去除包络中的直流分量即可得到调制信号。 实验 2：模拟 FM 调制解调系统  FM 调制 FM（频率）调制是用调制信号去控制载波信号频率变化的一种信号变换方式。载波信号的频率 随着基带调制信号的幅度变化而变化。调制信号幅度变大时，载波信号的频率也变大（或变小）， 调制信号幅度变大时，载波信号的频率也变小（或变大）。 角度调制的一般原理可用下式表示：s(t)=A*cos(wct+¢（t）) 其中，wct+¢（t）为已调信号的瞬时相位；¢（t）为已调信号的瞬时相位偏移；wct+d¢（t）/dt 为已调信号的瞬时角频率；d¢（t）/dt 为已调信号的瞬时角频率偏移。 频率调制满足的要求是已调信号的瞬时角频率偏移随基带信号 m（t）线性变换，即要求： d¢（t）/dt=KFM*m（t） 其中 KFM 为频率偏移系数。通过简单的积分器，频率调制可以被简化为相位调制。 如果 m（t）=sin（2πfbt），则：SFM=A*cos（wct+(△fmax/fb）cos2πfbt） 其中△fmax 表示最大频偏吗，调制指数β=△fmax/fb 因此，FM 调制信号可以表示为： SFM=A*cos（wct+βcos2πfbt） =A*coswctcos（βcos2πfbt）-A*sinwctsin（βcos2πfbt） 可见：调制指数越大，瞬时频率与载波频率的偏差就越大。  FM 解调 FM 解调采用非相干包络检波方法，根据调制表达式通过 LabVIEW 编程得到 FM 已调制波形的包 络，再去除包络中的直流分量即可得到调制信号。 2
    通信原理与系统实验报告 【程序设计】 1、总体程序 实验 1：模拟 AM 调制解调系统 实验 2：模拟 FM 调制解调系统 3
    通信原理与系统实验报告 2、部分函数图 【实验内容】 实验 1：模拟 AM 调制解调系统 1、按(P27 1.3)的实验步骤 1 完成 AM 调制 2、按(P27)的 AM 解调原理的提示完成 AM 解调 根据实验教程，仿真信号快速 VI 与频谱测量快速 VI 及其最终对话框选项设置如下： 在前面板中设置参数如下： 4
    通信原理与系统实验报告 设置好参数后，运行程序，结果如图所示。 分析：观察“AM 调制信号波形图（时域）”图可知：经过 AM 调制将调制信号加载到载波信 号上后，形成的包络恰好与基带信号一致。 观察“AM 调制信号波形图（频域）”图可知：最左边的频谱为基带信号的频谱，而右边的三 个频谱从左到右依次为下边带 fc-fb，载波 fc，上边带 fc+fb 的频谱。 观察“AM 解调信号波形图（时域）”图可知：解调后的信号与基带信号基本重合，说明运用 包络检波法解调信号成功。 改变实验参数  增大基带信号的幅度，其他参数不变 分析：如下图所示，前两幅图分别为增大基带信号幅度前的调制信号的时域图和频域图，后面 两幅图为增大基带信号幅度后的调制信号的时域图和频域图。通过观察图像可发现：增大基带信号 幅度，其他参数不变的情况下：调制信号在时域上的幅度随基带信号幅度的增大而增大，而频域上 不发生变化。 5
    通信原理与系统实验报告  增大基带信号的频率，其他参数不变 分析：如下图所示，前两幅图分别为增大基带信号频率前的调制信号的时域图和频域图，后面 两幅图为增大基带信号频率后的调制信号的时域图和频域图。通过观察图像可发现：增大基带信号 频率，其他参数不变的情况下：调制信号在时域上的频率随基带信号频率的增大而增大，而频域上 也发生了右移。 6
    通信原理与系统实验报告  增大载波信号的幅度，其他参数不变 分析：如下图所示，前两幅图分别为增大载波幅度前的调制信号的时域图和频域图，后面两幅 图为增大载波幅度后的调制信号的时域图和频域图。通过观察图像可发现：增大载波幅度，其他参 数不变的情况下：调制信号在时域上的幅度随载波信号幅度的增大而增大，而频域上不发生变化。 7
    通信原理与系统实验报告  增大载波信号的频率，其他参数不变 分析：如下图所示，前两幅图分别为增大载波频率前的调制信号的时域图和频域图，后面两幅图为 增大载波频率后的调制信号的时域图和频域图。通过观察图像可发现：增大载波频率，其他参数不 变的情况下：调制信号频率在时域上的频率随载波信号频率的增大而增大，而频域上也发生了右移。 实验 2：模拟 FM 调制解调系统 1、按(P32 2.3)的实验内容完成 FM 的调制 2、按(P32 2.3)的实验内容完成 FM 的解调 根据实验教程，仿真信号快速 VI 与频谱测量快速 VI 及其最终对话框选项设置如下： 8
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